飞机总体大作业——四代机设计方案2.doc

超音速巡航飞机

0。0025

取S浸湿/S参考=3。2

=0。0025×3。2=0.008

其中：CD0为零升阻力(废阻力）系数，CL为升力系数；K为诱导阻力

因子，A为机翼展弦比,e为奥斯瓦尔德效率因子。

其中

=4。61（1—0。045×2。30.68）(cos42°）0.15-3。1

＝0。9596

亚音速下

（L/D）max=0。5(Ae/CD0）0。5=14。7

2．6推重比的确定

T/W直接影响飞机的性能.一架飞机的T/W越高，加速就越快，爬升也就越迅速，能够达到的最大速度也越高,转弯角速度也越大。另一方面，发动机越大，执行全部任务中的油耗也越多，从而使完成设计任务的飞机的起飞总重增加。

T/W不是一个常数.在飞行过程中,随着燃油消耗，飞机重量在减小。另外，发动机的推力也随高度和速度变化.

当提到飞机的推重比时,通常指的是在海平面静止状态（零速度）和标准大气条件下、而且是在设计起飞重量和最大油门状态下的推重比。对于战斗机,另一个常被提到的推重比是格斗（作战）时的推重比

影响起飞推重比的主要性能指标有：

起飞性能

最大平飞速度

加速性

巡航性能

爬升性能

盘旋性能

最小平飞速度

推重比估算的几点说明：

1为满足各个性能指标的要求，需根据各个性能指标所确定的推重比的最大值来确定全机的推重比.

2在起飞翼载荷确定的情况下,可以由起飞性能要求(起飞滑跑距离）来估算起飞推重比.

3起飞推重比也可以用统计方法给出。

推重比的统计值

飞机类型

典型装机推重比

喷气教练机

0。4

喷气战斗机(空中格斗飞机)

0。9

喷气战斗机(其它）

0。6

军用运输/轰炸机

0。25

喷气运输机

0。25

（1）在空中格斗时：=0.9，W＝27648

所以T＝24883

(2)在其他的状况下：＝0。6,W＝27648

所以T＝16589

鉴于我们设计喷气式战斗机技术要求，故我们可以取飞机的推重比为0.75.

我们已经估算得飞机的重量（W)是2

＝0。75W＝27648

所以T＝20736

4起飞推重比T/W也可以用相关性能指标统计给出的经验公式来计算。

=A

A

C

喷气教练机

0。488

0。728

喷气战斗机（空中格斗飞机）

0。648

0。594

喷气战斗机(其它）

0.514

0。141

军用运输/轰炸机

0。244

0.341

喷气运输机

0。267

0.363

最大平飞速度M=2。3

在空中格斗时：A＝0。648，C＝0。594，M=2.3，W＝28720kg

=30522kg

同理在其他的状况下：

A＝0.514,C＝0。141，M=2。3，W＝28720kg

=

=16601kg

鉴于我们设计战斗机的技术要求：

我们根据黄金分割定律可得，其推力可近似计算：

kg

5有些性能指标既与起飞推重比有关，也与起飞翼载荷有关,因此起飞推重比和起飞翼载荷不是两个相互独立的参数，一般不能独立求解,需要一起进行优化。

综上所述我们可以近似算得推力T＝21918kg

故推重比为=21918/27648=0.793

2．7翼载荷的确定

根据失速速度确定翼载荷:

飞机水平飞行时，升力等于飞机的重量.在失速速度下水平飞行时,飞机处于最大升力系数状态。因此,可得到

所以，翼载荷表达式为

初步估算时,根据任务要求及参考样机,我们取失速速度=140km/h=38。9m/s,最大升力系数取典型值2.6。代入数据计算得翼载荷W/S=380.

根据机动过载确定翼载荷:

在给定过载系数时所允许的最大翼载计算公式为：

代入各具体参数，并将格斗时的翼载荷换算为起飞翼载荷，最后计算得起飞翼载荷为420。

根据升限确定翼载荷：

在升限高度上，平飞时升力等于重量W，即

所以翼载荷的表达式为

在给定的升限高度处，查出各参数值，代入上式求得满足升限的翼载荷为413。

根据航程确定翼载荷：

为了达到最大的航程，翼载荷的选取必须使巡航条件下有高的升阻比L/D。对于喷气式飞机,在零升阻力等于诱导阻力3倍时的飞机状态下达到最大航程,由此可导出为优化喷气式飞机航程而选择翼载荷的公式，即

将具体数据代入上式求得航程最大时的翼载荷为459。

根据航时确定翼载荷：

为了达到最大的巡航时间,翼载荷的选取应提供一个高的升阻比。对于喷气式飞机，最优待机是在最大条件下取得。

＝471。

翼载荷的选取:

选取其中的最小值作为飞机的翼载荷380。

第三章总体方案设计

3。1总体布局选择

3.1.1方案一：总体布局为三翼面布局

三翼面布局的优点：

（1）综合了常规和鸭式布局的优点,有可能得到很好的气动力特性,特别是操纵性